Літо. Смог над містом, відкриті веранди кафе, дівчата в коротких спідницях. Сорок градусів у тіні. Причому жарко не тільки людям: в будинках і офісах жалібно пищать комп'ютери, які не справляються з охолодженням власних комплектуючих. Причому в кращому випадку перегрів техніки призводить тільки до уповільнення роботи систем - куди частіше процесори, відеокарти і блоки живлення просто згорають.
Особливо актуальна проблема для власників потужних комп'ютерів: адже тепловиділення і швидкодія безпосередньо пов'язані. А зовсім тяжко влітку любителям оверклокінгу, які потребують посиленому охолодженні і при нормальній температурі повітря. Виникає питання - як же ефективно захистити комп'ютер від спеки? Варіантів маса: від радіаторів пасивного охолодження до складних водяних систем. Але чи варті системи охолодження своїх грошей і як вибрати ту, яка підійде саме вам? Щоб розібратися в цьому, ми провели тест корпусів з активним охолодженням від виробників-лідерів в цій області. Але перш ніж перейти до результатів тестування, давайте розберемося в теорії.
Перші кроки
Вентилятор ЕОМ Johnniac 1953 року народження охолоджував комп'ютери не гірше, ніж сучасні серверні системи.
Міф про те, що раніше трава була зеленішою, а комп'ютери зовсім грілися і на одному мазку термопасти роками жили, звичайно, вкрай далекий від реальності. Навіть на зорі «комп'ютерної цивілізації» залізо грілося - та так, що сучасним машинкам і не снилося! Найперші комп'ютери (навіть не комп'ютери в сучасному розумінні цього слова, а електронно-обчислювальні машини) працювали на вакуумних електронних лампах, що споживали божевільна кількість електрики (десятки і сотні кВт). При цьому кожна лампа віддавала в навколишній простір майже всю енергію - уявляєте, як душно було в тодішніх серверних? Правда, охолоджувати ЕОМ було не дуже складно - окремі кімнати, велика площа поверхні, всі нутрощі назовні. Так що для нормального охолодження досить було поставити в кімнаті пару великих вентиляторів, обдувається лампи, та відкрити віконце, щоб йшов свіже повітря.
У наступних поколіннях ЕОМ замість ламп почали використовувати транзистори, що виділяли набагато менше тепла. Але поведінка перших транзисторів було непередбачуваним, до сталості температури вони виявилися навіть більш вимогливі, ніж лампи: на корпусу стародавніх комп'ютерів почали ставити перші маленькі вентилятори. Крім того, елементи живлення, нарешті, почали фізично відокремлювати від всяких інших комп'ютерних нутрощів начебто лентових і дискових накопичувачів, щоб виділяється тепло нічого не ушкоджувало.
До кінця минулого століття, коли комп'ютер придбав звичний нам вид і розміри, а від транзисторів не залишилося і сліду, для охолодження мікросхем застосовувалася тільки циркуляція повітря з системного блоку - тобто, простіше кажучи, вбудований в блок живлення вентилятор. У той же час компанія Intel задумалася про прицільний охолодженні процесорів, і вже моделі, зроблені з архітектури x86 (такі як Intel i386 і i486, наприклад), поставлялися з суцільнометалевими радіаторами, що відводять тепло від чіпів.
Для охолодження Pentium I вистачало радіатора висотою близько сантиметра, а на Pentium II, що відрізняється набагато більшим виділенням тепла, довелося ставити крім радіатора ще й вентилятор, який би його охолоджував. Причому вже через пару місяців після виходу першої моделі на ринку з'явилися і кулери сторонніх виробників, справляються з охолодженням куди краще штатних. Наприклад, створена в 1999 році тайванська компанія Thermaltake випустила легендарний кулер Golden Orb оригінальної круглої форми, довгий час тримався в перших рядках всіх кулерной рейтингів. Конкурували з «орбамі» в основному кулери Titan, вже тоді мали схеми логіки, які регулювали частоту обертання вентилятора в залежності від навколишньої температури.
Однак стратегія розвитку Thermaltake (збільшення розмірів радіатора і прискорення вентилятора) виявилася тупиковою - був потрібний принципово новий підхід, що дозволив би збільшити продуктивність, не змінюючи розмірів комп'ютерного корпусу. Його знайшла компанія Zalman, вперше на ринку застосувавши замість суцільнометалевого радіатора віяло з безлічі тонких пластин, що дозволяє істотно підвищити площу розсіювання тепла і, отже, ефективність охолодження. А з 2003 року практично в усіх кулерах замість суцільнометалевих радіаторів почали використовуватися теплові трубки, які мають прямий контакт з охолоджуваною поверхнею - їх ефективність майже вдвічі більше, ніж у пелюсткових радіаторів.
Thermaltake Blue Orb - далекий нащадок легендарного Golden Orb. Ніяких теплових трубок, але блакитне підсвічування повинна сподобатися любителям моддінгу.
Радіатор кулера-метелики ZEROtherm цілком зроблений з міді, тому охолоджує відмінно. Але важить така «метелик» майже півкіло.
хладное тіло
Оригінальний корпус Antec Skeleton: відкритий для повітря і для пилу.
Кожен, хто хоч трохи знайомий з фізикою, розуміє, що для нормального охолодження комп'ютера нагріте повітря з корпусу необхідно виводити назовні. Проте до кінця дев'яностих років більшість комп'ютерних корпусів була повністю закритою і вентилятори бадьоро ганяли повітря по корпусу туди-сюди. Потім з'явилися перші дірчасті корпусу - правда, радіаторна решітка в них була всього одна і ні про яке протязі всередині мови не йшло. У двохтисячних виправили і цю проблему: більшість сучасних корпусів спроектовано вже так, щоб охолоджуватися наскрізним повітряним потоком, що йде від передньої і лівої стінок до задньої. Зазвичай такої системи цілком достатньо для охолодження домашнього комп'ютера - однак і тут є свої нюанси, про які мало хто замислюється.
По-перше, обсяг компонентів комп'ютера повинен відповідати обсягу корпусу. Якщо заліза в комп'ютері стільки, що воно займає майже весь простір, вентилятор просто не буде нічого охолоджувати - дути-то нікуди. По-друге, повітряний потік необхідно зробити спрямованим, тобто в системі повинно бути як мінімум два вентилятора, вдувающий і видуває. А як ви думаєте, скільки вентиляторів варто в середньостатистичному «домашньому» корпусі? Правильно, всього один ... самі корпусу зазвичай формату mATX і менше (бо маленький комп'ютер зручніше великого), комплектуючі в них розташовуються занадто тісно - ну просто ідеальні умови для перегріву заліза.
Виправити ситуацію не так вже й складно. Якщо не хочеться витрачати багато грошей і морочитися покупкою нового корпусу, можна просто поставити в наявний додаткові кулери на видув і вдув: тоді потік повітря, проходячи через весь корпус, буде відводити тепло не тільки від процесора, як зазвичай, а й від інших комплектуючих - як би тісно вони один до одного ні притискалися. Правда, не можна сказати, що таке рішення - це панацея, адже плати PCI і жорсткі диски все одно будуть грітися, нехай і не так сильно, як раніше. Тому якщо ви хочете не тільки пасьянси на комп'ютері розкладати і кіно дивитися, а й в вимогливі ігри грати, то доведеться задуматися про серйозне охолодженні. І для початку - вибрати правильний корпус.
Перша ознака хорошого корпусу, який може побачити неозброєним оком навіть необізнаний, - це повітропровід на лівій стінці, призначений для прямого відведення нагрітого повітря від процесорного кулера. Дорожчі корпусу мають спеціально розраховане внутрішню будову, при якому повітряний потік майже не зустрічає опору і в той же час рівномірно відводить тепло від усіх компонентів - виглядає це як система вигнутих перегородок всередині. На відсіках іноді стоять вентилятори, для жорстких дисків передбачені спеціальні кошики з окремим охолодженням. На найкрутіших корпусах є окремі панелі управління вентиляторами (іноді - зі своїми ЖК-дисплеями) або навіть пульти дистанційного керування до них.
Корпус iCute, крім хороших аеродинамічних якостей, відрізняється ще й привабливим дизайном.
Чотири відеокарти на одній материнській платі, і кожна з кулером - вся конструкція займає два слоти PCI. Для такої системи потрібен просторий корпус Big Tower.
Тримай голову в холоді
Coolermaster Mars втілює в собі відразу два оригінальних рішення: кулястий радіатор і вентилятор, що знаходиться всередині радіатора. Охолоджує добре, але на максимальних обертах дуже сильно шумить.
Потужність процесорів продовжує зростати, а разом з нею зростає і тепловиділення. Тому відведення тепла від «головного мозку» до сих пір залишається найголовнішим завданням - часом навіть більш важливою, ніж охолодження відеокарти. Чотириядерні процесори віддають в навколишній простір до 130 Вт. І якщо з розігнаному процесором Боксові кулери ще якось справляються, то розгін, настільки привабливий при такій потужності, просто не вийде без більш серйозної «заморозки».
Основа будь-якого кулера - радіатор. Кращим матеріалом для радіаторів визнана мідь, що володіє високою теплопровідністю. Але мідь дуже важка, дорого коштує і обробляти її непросто, тому в більш простих моделях використовується алюміній. Часто виробники йдуть на компроміс: підстава радіатора, безпосередньо контактує з процесором, робиться з міді, а решта частини - з алюмінію. Форма пристрої варіюється від класичної квадратної (і дуже масивної) до чашеобразной з безліччю тонких пелюсток (це збільшує площу розсіювання тепла). Деякі радіатори схожі на метелика або віяло, деякі - на вежу з тонких пластин, нанизаних на теплові трубки. Вентилятор на таких вежах перпендикулярний материнської плати.
Теплові трубки - одна з найпопулярніших технологій, що застосовуються при створенні кольорів. Це справжнісінькі металеві труби (часто мідні) з дуже низьким тепловим опором на різних кінцях, заповнені теплоносієм (зазвичай рідким). У радіаторах кольорів вони відводять тепло від основи, іноді контактуючи безпосередньо з процесором. Нагріваючись знизу, теплоносій випаровується і надходить у верхню, холодну частину. Там він конденсується і вже охолодженим повертається до стінки процесора. Для того щоб систему можна було використовувати в будь-якому положенні, теплотрубками робляться з пористого матеріалу, а рух теплоносія відбувається за рахунок капілярного ефекту.
Вентилятори процесорів розрізняються мало. В основному - будовою лопатей і типом підвісу крильчатки: в сучасних моделях він найчастіше заснований на підшипниках ковзання, або на підшипниках кочення (дуже гучних, до речі). Останнім часом стали з'являтися вентилятори, що працюють на безконтактної магнітної тязі: вони практично безшумні, але коштують поки шалених грошей (по $ 700-800 за штуку).
Типова система охолодження жорсткого диска: контейнер з вентиляторами. Незграбно, але ефективно.
Модуль пам'яті Kingston, що продається з уже встановленими радіатором. Ще недавно такі можна було зустріти тільки в серверах або у оверклокерів.
мурашки по шкірі
Друга, а для кого-то і перша за значимістю завдання - охолодження відеокарти. По-перше, тому, що гріються вони куди сильніше; по-друге, тому, що графічні процесори женуть частіше центральних; по-третє, останнім часом все більше людей віддають перевагу SLI-систем і селять в одному корпусі декілька відеокарт відразу.
Цей корпус - сам по собі один великий радіатор.
В принципі, відеокарти охолоджуються майже так само, як процесори: все той же радіатор, іноді пасивний, все ті ж вентилятори. Але є і деякі особливості. Не у всіх корпусах є місце для великого кулера відеокарти - найбільші з них займають місце декількох слотів PCI. Їх, звичайно, намагаються зробити низкопрофильними: витягають радіатор уздовж всієї відеокарти, а вентилятор засовують в кожух спеціального воздухоотвода, що направляє повітря в тій же площині. На потужні карти часто ставлять кілька радіаторів і вентиляторів, а деякі комп'ютерні маніяки постачають власними радіаторами все чіпи відеокарти - адже і пам'ять, і всі силові елементи ланцюгів харчування теж потребують охолодження.
Материнські плати зазвичай охолоджуються пасивно, тобто тільки за допомогою радіаторів. При цьому радіатор чіпсета намагаються виносити трохи далі, ніж всі інші, щоб його обдував потік повітря від блоку живлення. Зазвичай цього вистачає (тим більше що чіпсет обдувається зазвичай ще й кольором процесора), але в особливо жарких серверних системах все одно краще використовувати додаткове активне охолодження. Для цього найчастіше застосовують кулери баштового типу (якщо це дозволяє формфактор корпусу) і кулери на платах формату PCI з повітроводами, які виводять нагріте повітря через задню стінку.
Оперативна пам'ять при розгоні (та й просто при сильному навантаженню) теж потребує відведення тепла, але, як правило, для цього вистачає радіаторів. Деякі виробники (OCZ, Corsair, Kingston) випускають модулі оперативки, орієнтовані на нестандартні навантаження, з уже встановленими радіаторами. Власне, кулери для пам'яті зустрічаються набагато рідше - вони можуть знадобитися тільки особливо злісним оверклокерам.
Жорсткі диски - це, звичайно, далеко не найгарячіший компонент комп'ютера. Але є дві причини, за якими до їх охолодження доводиться ставитися серйозно. Вихід з ладу жорсткого диска призводить до втрати інформації, нерідко представляє набагато більшу цінність, ніж саме залізо. Та й діапазон допустимих робочих температур хардов набагато нижче, ніж у всіх інших компонентів (не вище 35-40 °). Чим більше температура, тим більша ймовірність відмови - так, при перегріванні до 50 градусів надійність вже знижується в два рази, але ж це зовсім не межа можливого перегріву. Проте систем охолодження жорстких дисків не так вже й багато - і велика частина з них розрахована на великі корпуси. Власне, типів таких систем всього три: з верхнім обдувом, з фронтальним обдувом і комбіновані (тобто ті, в яких вентилятори працюють відразу по обох напрямках). Причому останні два мають на увазі установку HDD в спеціальну охолоджуючу кошик, що міститься тільки в відсік 5,25 ". Такі системи дозволяють тримати температуру диска в районі 25-30 °, помітно нижче критичного порога.
Не варто забувати і про ноутбуки. Незважаючи на загальну збалансованість конструкції, питання додаткового охолодження актуальний і для цих пристроїв. Але оскільки внутрішні простору ноутбука щільно забиті, залишається тільки зовнішнє охолодження, за допомогою спеціальних підставок з вентиляторами: найбільше гріється, як правило, нижня частина ноутбука, та й вентиляційні отвори розташовані знизу. Деякі виробники, правда, замислюються про додаткове охолодження самостійно - скажімо, один з ноутбуків Acer (Aspire 2920) мав додаткові радіатори, розташовані прямо під клавіатурою. Правда, система вийшла не дуже ефективною, - але приємно гріла руки взимку.
Саморобний корпус для пасивного охолодження. Важить така штука, за нашими підрахунками, кілограм сорок.
Для охолодження ноутбуків найчастіше використовують підставки з вентиляторами. Не сказати щоб дешево, але сердито.
Тихіше, миші, кіт на даху
Кулер Scythe Orochi наочно демонструє перевага теплових трубок.
Проблема охолодження завжди тягне за собою ще одну - проблему шуму. Звичайно, найпростіше остудити залізні нутрощі, поставивши величезні потужні вентилятори, але тільки чи зможете ви працювати під постійний гул? Навряд чи. Тому при складанні домашнього комп'ютера доведеться враховувати і фактор шуму. Виробники корпусів і кольорів про нього вже, звичайно, замислювалися, але зробити по-справжньому безшумний комп'ютер їм поки не вдалося. Тому все, що можна зробити для «втихомирення» системи, - скоротити кількість вентиляторів, а ті, що є, замінити малошумними, на підшипниках ковзання (в ідеалі гідродинамічних). Крім того, варто звернути увагу на аеродинаміку лопатей і діаметр вентилятора: чим він більший, тим повільніше йому доведеться обертатися, щоб охолоджувати корпус до потрібної температури, і тим менше він буде шуміти.
Якщо комп'ютер у вас не ігровий, жорсткі диски стоять «холодні», а відеокарта охолоджується який-небудь особливо просунутого безшумною системою, можна обійтися і пасивним охолодженням. Для цього існують спеціальні корпусу з алюмінію або сталі, що працюють як один великий радіатор: від внутрішніх радіаторів до його стінок ведуть теплові трубки (такі ж, як в процесорних кулерах), а зовні корпус покритий лабіринтом тонких пластин, швидко охолоджується при кімнатній температурі.
Деякі топові корпусу ма ють вбудований водяне охолодження - воно вважається самим тихим з усіх активних. Насправді це НЕ зовсім так - часом вода шумить даже сільніше, чем Повітря: даже у найменшій водяній системе ви все одно будете чути помпу, что качає рідіну по трубках. Правда, цей звук не так страшно діє на нервову систему людини - голова від нього болить куди рідше, ніж від рівномірного гулу вентиляторів.
КомпонентБез охолодження або з пасивним охолодженнямЗ охолодженнямКритична температура Без навантаженняЗ навантаженнямбез навантаженняЗ навантаженням Процесор40-50 ° 70-80 ° 30-40 ° 40-55 ° 95 ° Відеокарта 40-50 ° 60-70 ° 35-40 ° 40-60 ° 90 ° Оперативна пам'ять 30-40 ° 60-70 ° 25- 35 ° 40-50 ° 90 ° Материнська плата 35-45 ° 50-70 ° 30-40 ° 40-50 ° 90 ° Жорсткий диск 30-35 ° 45-55 ° 25-30 ° 30-40 ° 65 ° Екстремальний холод
Найбільш ефективні (і ефектні), звичайно, оверклокерские системи охолодження для екстремального розгону комплектуючих. Більшість з них, правда, одноразові - вони розраховані на одиничний рекордний результат, а не на багаторічну роботу. Найпоширеніший варіант розгінних охлаждалок - «стакан» для охолоджувача. Він ставиться над радіатором, обмотується шаром теплоізоляційного матеріалу і заповнюється рідким азотом (-196 ° С) або більш дешевим і доступним сухим льодом (-78 ° С).
Наступними за популярністю йдуть системи-чиллери, що відрізняються від водяного охолодження тільки наявністю охолоджуючого елемента на радіаторі - він підтримує всередині корпусу температуру нижче навколишнього середовища. Direct-die-системи, або фреонки (інша назва, що пояснює принцип роботи, - системи фазового переходу), можуть підтримувати навіть дуже низькі, негативні температури, тому як працюють за принципом холодильника. Власне, випарник холодильника - основний елемент фреонки, він встановлюється прямо на охолоджуваному об'єкті і морозить його, як пельмені. Крім випарника, в такій системі є ще компресор, прокачує фреон, і конденсатор, в якому нагріте фреон охолоджується і перетворюється в рідину.
Найрідкісніший (і найдорожчий) тип екстремального охолодження - термоелектричний модуль, або модуль Пельтьє. Працює він за однойменним принципом: тепло поглинається або виділяється при проходженні електричного струму через контакт двох різнорідних провідників. Чим більше заряд, тим більше виходить різниця температур. У охолодному елементі Пельтьє об'єднано велику кількість пар різних провідників, які при пропущенні струму в певному напрямку активно поглинають тепло. Виглядає ця конструкція як плоский радіатор, одна сторона якого під дією струму охолоджується, а інша нагрівається - від нагрівається тепло відводиться звичайними кулерами. Головна принадність модулів Пельтьє в величезній різниці температур і тонкому механізмі їх регулювання - якщо охолоджувати гарячу сторону до кімнатної температури, інша сторона охолоне до мінуса.
Виникає питання - як же ефективно захистити комп'ютер від спеки?Але чи варті системи охолодження своїх грошей і як вибрати ту, яка підійде саме вам?
При цьому кожна лампа віддавала в навколишній простір майже всю енергію - уявляєте, як душно було в тодішніх серверних?
А як ви думаєте, скільки вентиляторів варто в середньостатистичному «домашньому» корпусі?
Звичайно, найпростіше остудити залізні нутрощі, поставивши величезні потужні вентилятори, але тільки чи зможете ви працювати під постійний гул?
